JPH06149267A - 遮音窓 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】窓全体の振動レベルを容易に低減できる遮音窓
を提供する。 【構成】窓１の透過音圧を検出するマイクロホン２と、
窓周縁部にあって受音室空間７内に音波を放射するスピ
ーカ３と、このスピーカ３を駆動する駆動部４と、騒音
源６からの騒音を検出するセンサー５と、センサー５と
マイクロホン２からの信号に演算を施して騒音による受
音室空間７内への透過音圧をスピーカ３からの放射音に
よって抑制するようにスピーカ３を制御する駆動部４と
を有する。 【効果】従来のように振動センサー以外の点の振動が逆
に増大して、却って窓全体の遮音性が低下してしまう欠
点は生じない。また、スピーカを用いているので、制御
信号の伝達周波数特性を平坦にすることが容易である。
さらに、窓周縁部分にスピーカを取り付けたので、窓の
光透過性（採光性）を阻害しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、騒音防止のための遮音
窓に関するものであり、例えば、楽器演奏室やオーディ
オルームの遮音性を高めるために利用されるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市部における住宅の密集化や集
合化により、生活環境の場において騒音防止が重要な問
題となっており、これに伴って種々の遮音窓が用いられ
ているが、一般的には中間に空気層を有する２重構造の
ものが軽量で遮音性も比較的良好であるとして使用され
ている。しかし、このものでは中間の空気層のばね作用
による低周波域共鳴透過現象があるために、その中・低
周波域での遮音性能は十分であるとは言いがたい。

【０００３】このために、アクティブな遮音作用を有す
る遮音窓が提案されている。これは、図３に示すよう
に、窓１と、窓１に取り付けられて窓１の振動を検出す
る振動センサー９と、窓１に取り付けられる励振用のア
クチュエータ１０と、アクチュエータ１０を駆動する駆
動部４と、騒音源６から出た音または振動を検出する騒
音検出センサー５とからなり、振動センサー９と騒音検
出センサー５とから入力される騒音の電気信号に対し、
駆動部４が演算を施して騒音と逆位相で窓１を励振させ
ることで騒音による窓１の振動を打ち消し、結果的に窓
１の振動を止めて静止状態を保つものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の遮音窓
では、窓１の振動を検出する振動センサー９として、振
動加速度を検出するタイプのものが使用されるととも
に、窓１はその周辺部８が固定されるために最も振動が
大きくなると考えられる窓１の中央に振動センサー９が
取り付けられていた。このために、従来の遮音パネルで
は、振動センサー９が取り付けられている点の振動レベ
ルを低減するように機能するものであり、振動センサー
９が設置された点以外の窓１上の点の振動レベルについ
ては一切関与しないものとなっている。したがって、場
合によっては振動センサー９が設置された位置の振動を
抑制することによって、この位置以外の点の振動が逆に
増大するようなことが起こり得る。つまり、一次共振モ
ード以外の振動モードとなる周波数領域では、二次元パ
ネルの平面上に多数の山谷が分布する形、つまり振動の
節と腹とが生じる形となり、図４の破線に示すように、
振動センサー９の位置における振動がゼロとなるように
制御しても、他の点で振動が増えてしまう場合がある。
そして、パネルの遮音性はパネル面全体の振動状態で決
まることから、却って遮音性が低下してしまう場合が生
じるわけである。振動センサー９を複数個用いて窓１上
での振動レベルを抑制する点を増やしても、周波数が高
くなるほど高次の振動モード（節・腹の数が多いモー
ド）が生じるために、根本的な解決とはならない。

【０００５】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、窓全体の振動レベ
ルの低減を容易に行うことができる遮音窓を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の遮音窓にあって
は、上記の課題を解決するために、図１に示すように、
窓１と、受音室空間７内にあって窓１の透過音の音圧を
検出するマイクロホン２と、窓周縁部８にあって受音室
空間７内に音波を放射するスピーカ３と、このスピーカ
３を駆動する駆動部４と、騒音源６から出た音または振
動を検出するセンサー５と、騒音検出用のセンサー５と
受音室空間７内の音圧を検出するマイクロホン２からの
信号に演算を施して騒音による受音室空間７内への透過
音の音圧レベルをスピーカ３からの放射音によって抑制
するようにスピーカ３への駆動力を制御する駆動部４と
からなることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】図１において、窓面板１による音の透過損失
は、窓面板１の機械インピーダンスにより決定される。
騒音源６から発生した音波は窓面板１の表面に入射し、
この窓面板１を振動させる。この振動によって、騒音源
６と反対側の受音室空間７に音波が放射されることによ
り音の透過が起こる。ここで、窓周辺部のスピーカ３か
ら、受音室空間７内のマイクロホン２を設置した点にお
ける音圧レベルが減少するような２次音波、すなわち窓
面板１からの透過音の波面に対して同振幅逆位相の波面
を放射して、騒音の透過音と干渉させることによって、
音波が打ち消し合い、窓面板１の遮音性が上昇する。

【０００８】

【実施例】図２は本発明の一実施例の概略構成を示して
いる。２つの空間を隔てる壁に、面板１が周縁部材８に
よって固定された窓があり、周縁部材８の受音室側の面
には複数個、図示実施例では８個の制御用のスピーカ３
が埋設されると共に、４個のマイクロホン２が受音室空
間７内に設置されている。スピーカ３に制御信号を与え
る駆動部４はＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッ
サ）を用いた演算回路を有する。この駆動部４には騒音
源６が発する振動もしくは音を検出する騒音検出用のセ
ンサー５が接続されていると共に、マイクロホン２から
の音圧信号が入力される。駆動部４の演算回路はＭｕｌ
ｔｉｐｌｅ Ｅｒｒｏｒ Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ ＬＭ
Ｓアルゴリズムにより動作する適応型ディジタル・フィ
ルタを構成しており、マイクロホン２で検出される音圧
レベルを低下させる信号を出力し、この信号で制御用の
スピーカ３を駆動し、受音室空間７へ透過する騒音を低
下させる。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば、受音室空間内の音圧を
検出するマイクロホンが取り付けられている点の音圧レ
ベルを低減するように働くものであるから、従来の遮音
窓のように振動センサー以外の点の振動が逆に増大し
て、却って窓全体の遮音性が低下してしまう欠点は生じ
ない。また、従来例のように窓面板上にアクチュエータ
を装着する場合では、窓面板の固有振動モードの影響に
より、制御信号伝達周波数特性に凹凸が生じ、制御可能
な周波数と制御困難な周波数が発現して適切な制御が行
われにくいのに対して、本発明では、受音室空間内の透
過音の音圧レベルを抑制するための制御力としてスピー
カから放射される音波を用いていることにより、制御信
号の伝達周波数特性を平坦にすることが容易となる。さ
らに、制御にアクチュエータを用いると、そのアクチュ
エータ設置部分は窓に必要とされる光透過性が得られな
いのに対して、本発明では、窓周縁部分にスピーカを取
り付けて制御することによって、窓の採光性を阻害しな
いという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略構成図である。

【図２】本発明の一実施例の斜視図である。

【図３】従来例の概略構成を示す斜視図である。

【図４】従来例における振動モードの説明図である。

【符号の説明】

１ 窓（面板） ２ マイクロホン ３ スピーカ ４ 駆動部 ５ センサー ６ 騒音源 ７ 受音室空間 ８ 周縁部 ９ 振動センサー １０ アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末藤 卓也 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窓と、受音室空間内にあって窓の透過
   音の音圧を検出するマイクロホンと、窓周縁部にあって
   受音室空間内に音波を放射するスピーカと、このスピー
   カを駆動する駆動部と、騒音源から出た音または振動を
   検出するセンサーと、騒音検出用のセンサーと受音室空
   間内の音圧を検出するマイクロホンからの信号に演算を
   施して騒音による受音室空間内への透過音の音圧レベル
   をスピーカからの放射音によって抑制するようにスピー
   カへの駆動力を制御する駆動部とからなることを特徴と
   する遮音窓。